중간온도 영역의 연료전지용 유리전해질

전문가 제언

○ 연료 전지는 수소, 일산화타소, 탄화수소 등 연료가 갖고 있는 화학에너지를 산소 등의 산화제로 전기화학적으로 반응시켜 전기 에너지를 발생시키는 발전방식이다. 이에 쓰이는 전해질은 4~5종류다. 이중 고체전해질 연료전지가 가장 고효율이며, 장시간 안정되고 내 부식성이 높고 촉매와 연료가스 개질 시스템이 필요 없으며, 또한 폐열을 이용한 열병합 발전가능 등 여러 가지 장점을 갖고 있다.

○ 그러나 고체 연료전지는 셀 구성 재료가 한정되고 원가가 높으며, 열 충격에 약하고 셀의 신뢰성이 시장 주도 수준에 이르지 못했다는 문제점이 있다. 또한 기존의 고체 연료전지는 고분자 물질과 세라믹의 전해질이 대표적이지만, 세라믹 재료는 이트리아 안정화 지르코니아(YSZ계)가 주류를 이루는 결정질 재료다. 그러나 “비결정질”인 유리재료를 사용함으로써 “결정질”이 갖지 못하는 여러 가지의 이점을 응용할 수 있다.

○ 이 문헌에서는 고체연료의 문제점을 기존의 동작온도 500~800℃보다 낮추어 저온화하는 것으로 해결하고자 하였다. 따라서 유기물질의 특성을 살리고 유기재료의 장점을 더한 유기?무기 나노 하이브리드형과 결정질과 유리질의 장점을 살린 결정화 유리 등을 전해질 재료로 연구했다. 고전도성, 내열성, 화학적 내구성을 가진 전해질 막을 개발하여 운전 온도를 중간 온도 영역에서 사용하고자 했다.

○ 현재 한국에서도 고체연료전지의 연구가 활발히 진행되고 있으나 전반적으로 선진국보다 낙후되어 있다. 대용량 발전용 고체연료전지는 기술적으로나 시장성으로 볼 때 경쟁이 어려우나 소규모 특수 목적의 고체연료전지는 단시간에 개발이 가능하다. 이중 유리질의 특성을 살린 연구는 많지 않은 것 같다. 따라서 중간 온도 영역의 고체 연료전지로 가능성이 충분하므로 “유리전해질”은 중 저온 고체전해질 개발 연구자에게 유익한 정보라고 생각된다.

저자

Tetsuo Yazawa

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2009

권(호)

24(2)

잡지명

ニュ－ガラス

과학기술
표준분류

재료

페이지

41~48

분석자

김*은

분석물

• 중간온도 영역의 연료전지용 유리전해질.pdf [365,855 byte]

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